ASIGNATURA Modelado y Síntesis de Sistemas Electrónicos Digitales

Transcripción

1 ASIGNATURA Modelado y Síntesis de Sistemas Electrónicos Digitales Grado en Ingeniería de Computadores Universidad de Alcalá Curso Académico 2015/2016 Curso 3º Cuatrimestre 2º

2 GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Modelado y Síntesis de Sistemas Electrónicos Digitales Código: Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Obligatoria Créditos ECTS: 6 Curso y cuatrimestre: Profesorado: Grado en Ingeniería de Computadores Electrónica / Tecnología Electrónica 3º curso / 2º cuatrimestre Pendiente de asignación Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Pendiente de asignación Español 1. PRESENTACIÓN Modelado y Síntesis de Sistemas Electrónicos Digitales pretende introducir al alumno en el diseño y síntesis de sistemas digitales mediante lenguajes de descripción hardware. Para el buen aprovechamiento de la asignatura será necesario tener los conocimientos previos adquiridos durante los cuatrimestres anteriores en las asignaturas de Electrónica y Fundamentos de Tecnologías de Computadores, así como, en menor medida, Estructura y Organización de Computadores. 2. COMPETENCIAS Competencias genéricas: En este apartado se presentan las competencias generales de la Titulación que se desarrollan total o parcialmente en esta asignatura: 2

3 TR1. Capacidad para diseñar, sintetizar y validar recursos hardware propios de los sistemas controlados por computador, utilizando para ello lenguajes de descripción de hardware. TR2. Capacidad para utilizar herramientas de desarrollo asistido por computador en el ámbito del modelado, síntesis y validación de recursos hardware. TR3. Capacidad para el trabajo en equipo y habilidades en las relaciones interpersonales. TR4. Capacidad de razonamiento crítico y el aprendizaje autónomo. Resultados de aprendizaje: RA1. Conocimiento de lenguajes de descripción hardware, estableciendo las diferencias con lenguajes de programación clásicos. RA2. Capacidad para modelar y simular un sistema electrónico digital. RA3. Capacidad para diseñar y sintetizar sistemas electrónicos digitales complejos, teniendo en cuenta cuestiones de temporización. 3. CONTENIDOS Bloques de contenido (se pueden especificar los temas si se considera necesario) Total de clases, créditos u horas Introducción a la asignatura 1 hora Alternativas tecnológicas para el diseño de sistemas electrónicos digitales 5 horas Lenguajes de descripción hardware 6 horas Modelado y simulación de sistemas digitales 14 horas Síntesis y verificación de sistemas digitales 20 horas Técnicas de diseño y análisis de sistemas digitales 10 horas 3

4 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE.-ACTIVIDADES FORMATIVAS 4.1. Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: Número de horas del trabajo propio del estudiante: Total horas 58 horas (56 horas de clase presencial + 2 horas de evaluación) 92 horas 150 horas 4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos En el proceso de enseñanza-aprendizaje se realizarán las siguientes actividades formativas: Clases Teóricas y resolución de ejemplos. Clases Prácticas: laboratorio y resolución de ejercicios. Tutorías: individuales y/o grupales. Además se podrán utilizar, entre otras, los siguientes recursos complementarios: Trabajos individuales o en grupo: conllevando además de su realización, la correspondiente exposición pública antes el resto de compañeros para propiciar el debate. Asistencia a conferencias, reuniones o discusiones científicas relacionadas con la materia. A lo largo del curso al alumno se le irán proponiendo actividades y tareas tanto teóricas como prácticas. Se realizarán distintas prácticas coordinadamente con la impartición de los conceptos teóricos, de manera que el alumno pueda experimentar tanto individualmente como en grupo, consolidando así los conceptos adquiridos. Para la realización de las prácticas, el alumno dispondrá en el laboratorio de un puesto con instrumental básico (osciloscopio, fuente de alimentación, generador de señal), sistema hardware necesario así como un ordenador con software de diseño y simulación adecuado. Durante todo el proceso de aprendizaje en la asignatura, el alumno deberá hacer uso de distintas fuentes y recursos bibliográficos o electrónicos, de manera que se familiarice con los entornos de documentación que en un futuro utilizará profesionalmente. 4

5 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación 5.1 Criterios de evaluación El objetivo del proceso de evaluación es analizar qué competencias ha adquirido el alumno y en qué grado. Se plantean las pruebas y procedimientos detallados más adelante con el fin de extraer y valorar los criterios de evaluación que se exponen a continuación: CE1. Que el alumno sea capaz de resolver conceptualmente y correctamente problemas de modelado y síntesis de circuitos combinacionales y secuenciales, que abordando los temas teóricos explicados en clase, sean nuevos y distintos de los resueltos en las clases de ejercicios. CE2. Que el alumno integre los conocimientos conceptuales explicados en los distintos temas de teoría para poder resolver de manera creativa y original los problemas que se le planteen. CE3. Que el alumno exponga y defienda de manera clara y razonada sus propuestas para la resolución de los problemas planteados. CE4. Que el alumno implemente en la práctica circuitos sobre FPGAs que den solución a los problemas planteados integrando los conocimientos adquiridos sobre lenguajes de descripción hardware y haciendo uso de los recursos bibliográficos y herramientas informáticas a su alcance. CE5. Que el alumno sea capaz de generar documentación correctamente redactada, clara y precisa sobre el trabajo realizado en el laboratorio. 5.2 Procedimientos de evaluación y criterios de calificación Para valorar estos criterios, se proponen distintas pruebas y ejercicios que se detallan a continuación junto con los correspondientes criterios de calificación. Antes de detallar los instrumentos de evaluación se incluye a continuación una tabla en la que se describe la relación entre dichos instrumentos y los criterios de evaluación señalados anteriormente, así como el porcentaje de la calificación asignado a cada parte. Instrumentos de evaluación Pruebas escritas con resolución de problemas. Tabla 1 Criterio de evaluación Que el alumno sea capaz de resolver conceptualmente y correctamente problemas de modelado y síntesis de circuitos combinacionales y secuenciales, que abordando los temas teóricos explicados en clase, sean nuevos y distintos de los resueltos en las clases de ejercicios. Que el alumno integre los conocimientos conceptuales explicados en los distintos temas de teoría para poder resolver de manera creativa y original los problemas que Porcentaje de la calificación 60 % 5

6 se le planteen. Que el alumno exponga y defienda de manera clara y razonada sus propuestas para la resolución de los problemas planteados. Pruebas de implementación física de diseños de sistemas digitales sobre FPGAs llevadas a cabo mediante un seguimiento continuado en las distintas sesiones presenciales de laboratorio. Que el alumno implemente en la práctica circuitos digitales, que una vez programado sobre una FPGA, den solución a los problemas planteados. Para ello se deben integrar los conocimientos adquiridos sobre dispositivos programables y lenguajes de descripción hardware haciendo uso de los recursos bibliográficos y herramientas informáticas a su alcance. Que el alumno sea capaz de generar documentación correctamente redactada, clara y precisa sobre el trabajo realizado en el laboratorio. 40% Instrumentos de Calificación. Esta sección especifica los instrumentos de evaluación que serán aplicados a cada uno de los criterios de Evaluación. 1. Prueba de Evaluación Continua (PEC): Consistente en la resolución de problemas prácticos de modelado de circuitos digitales en VHDL. 2. Prácticas de laboratorio (PPL) El trabajo en el laboratorio consiste en la implementación en una FPGA de diseños realizados en VHDL. 3. Prueba de Evaluación Final (PEF). Consiste en la resolución de problemas prácticos de sistemas digitales. Los resultados de las evaluaciones Continua y Final de este Modelo de Evaluación Continua servirán para mejorar los mecanismos de enseñanza-aprendizaje. Los contenidos y temporización de las evaluaciones se detallarán al comienzo de la impartición de la asignatura en el Plan de Trabajo de la misma. Convocatoria ordinaria: 1. Evaluación continua En la convocatoria ordinaria evaluación continua la relación entre los criterios, instrumentos y calificación es la siguiente. Competencia Resultado de Criterio de Instrumento Peso en la Aprendizaje Evaluación de Evaluación calificación TR1,TR4 RA1,RA2,RA3 CE1,CE2 PEC 20% TR1,TR4 RA1,RA2,RA3 CE1,CE2 PEF 40% TR2,TR3 RA1,RA2,RA3 CE3,CE4,CE5 PPL 40% 6

7 Se considerará que los alumnos han superado la asignatura (demostrando la adquisición de las competencias de carácter teórico-práctico) siguiendo la evaluación continua si se cumplen los siguientes requisitos: Superar satisfactoriamente la evaluación de las competencias relacionadas con las prácticas de laboratorio. Se entenderá que un alumno adquiere satisfactoriamente estas competencias, si su calificación en las pruebas relacionadas es igual o superior al 50% de la calificación máxima posible. Superar satisfactoriamente la evaluación de las competencias relacionadas con el conjunto de todas las pruebas teóricas. Se entenderá que un alumno adquiere satisfactoriamente estas competencias, si su calificación en el conjunto de las pruebas relacionadas es igual o superior al 40% del total. La calificación final ponderada de todas las pruebas de evaluación continua definidas resulta ser igual o superior a 5 sobre 10. Dicho lo anterior, se propiciarán también mecanismos de autoevaluación por parte del profesorado. 2. Evaluación no continua En la convocatoria ordinaria evaluación final la relación entre los criterios, instrumentos y calificación es la siguiente. Competencia Resultado de Criterio de Instrumento Peso en la Aprendizaje Evaluación de Evaluación calificación TR1,TR4 RA1,RA2,RA3 CE1,CE2 PEF 60% TR2,TR3 RA1,RA2,RA3 CE3,CE4,CE5 PPL 40% Los alumnos tendrán un plazo de quince días para solicitar por escrito al Director de la Escuela Politécnica Superior su intención de acogerse al Modelo de Evaluación No Continua aduciendo las razones que estimen convenientes según lo indicado en la normativa reguladora de los procesos de evaluación de los aprendizajes (aprobada en Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011, Artículo 10, párrafo 2). La evaluación del proceso de aprendizaje de todos los alumnos que no cursen solicitud al respecto o vean denegada la misma se realizará, por defecto, de acuerdo al Modelo de Evaluación Continua descrito anteriormente. Se considerará que los alumnos han superado la asignatura (demostrando la adquisición de las competencias de carácter teórico-práctico) siguiendo la evaluación no continua si se cumplen los siguientes requisitos: Superar satisfactoriamente la evaluación de las competencias relacionadas con las prácticas de laboratorio. Se entenderá que un alumno adquiere 7

8 satisfactoriamente estas competencias, si su calificación en las pruebas relacionadas es igual o superior al 50% de la calificación máxima posible. Superar satisfactoriamente la evaluación de las competencias relacionadas con la prueba teórica. Se entenderá que un alumno adquiere satisfactoriamente estas competencias, si su calificación en las pruebas relacionadas es igual o superior al 50% del total. La calificación final ponderada de todas las pruebas de evaluación continua definidas resulta ser igual o superior a 5 sobre 10. De acuerdo a la normativa vigente y por considerarse la parte de laboratorio experimental esencial para la adquisición de las competencias objetivo de la asignatura, la asistencia a todas las sesiones de laboratorio y la superación de las prácticas obligatorias presenciales será considerada elemento imprescindible de la evaluación, tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria (normativa reguladora de los procesos de evaluación de los aprendizajes aprobada en Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011, Artículo 6, párrafo 4). Por esta razón, las prácticas de laboratorio son comunes e imprescindibles en los dos tipos de evaluación: continua y no continua. Convocatoria extraordinaria: En la convocatoria extraordinaria final la relación entre los criterios, instrumentos y calificación es la siguiente. Competencia Resultado de Criterio de Instrumento Peso en la Aprendizaje Evaluación de Evaluación calificación TR1,TR4 RA1,RA2,RA3 CE1,CE2 PEF 60% TR2,TR3 RA1,RA2,RA3 CE3,CE4,CE5 PPL 40% Finalmente, los alumnos que no superen la asignatura en la convocatoria ordinaria, dispondrán de la convocatoria extraordinaria. Los criterios de calificación de la asignatura para esta convocatoria, tanto para el modelo de evaluación continua como para el modelo de evaluación no continua, serán los mismos que los establecidos para el modelo de evaluación no continua para la convocatoria ordinaria. En este sentido se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones: Aquellos alumnos que hayan superado satisfactoriamente la evaluación de las competencias relacionadas con las prácticas de laboratorio en la convocatoria ordinaria estarán exentos de su realización, asignando la calificación obtenida en dicha convocatoria. Aquellos alumnos que hayan superado satisfactoriamente la evaluación de las competencias relacionadas con el conjunto de todas las pruebas teóricas en la convocatoria ordinaria estarán exentos de su realización, asignando la calificación obtenida en dicha convocatoria. 8

9 El alumno que siga el modelo de evaluación continua, se considerará no presentado en la convocatoria ordinaria, cuando no se presente a la Prueba de Evaluación Final (PEF). Asimismo, en la convocatoria extraordinaria, se entiende que si no se presenta a las pruebas correspondientes definidas en la guía docente tendrá la calificación de NO PRESENTADO. 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Documentación explícitamente preparada por el profesorado para la asignatura, que será proporcionada a los alumnos de manera directa, o con su publicación en la web de la asignatura. Páginas web sobre la temática de la asignatura que serán previamente seleccionadas por el profesorado. RTL hardware design using VHDL: coding for efficiency, portability,and scalability (2006). Pong P. Chu. Ed : John Wiley & Sons Inc. FPGA Prototyping by VHDL examples Xilinx SpartanTM-3V Pong P. Chu ; Ed:John Wiley & Sons Inc. Diseño de Sistemas Digitales con VHDL. Serafín Alfonso Pérez, Enrique Soto, Santiago Fernández. Ed. : Thomson Bibliografía Complementaria (optativo) J. P. Deschamps. Síntesis de circuitos digitales, Ed. Thomson, P. J. Ashender. The VHDL Cookbook, University of Adelaida, U. Meyer-Baese. Digital Signal Processing with Field Programmable Gate Arrays, Springer,